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瀝青混凝土路面
瀝青混凝土路面指的是用瀝青混凝土作面層的路面。經(jīng)人工選配具有一定級(jí)配組成的礦料(碎石或軋碎礫石、石屑或砂、礦粉等)與一定比例的路用瀝青材料，在嚴(yán)格控制條件下拌制而成的混合料。
一、制備工藝
熱拌的瀝青混合料宜在集中地點(diǎn)用機(jī)械拌制。一般選用固定式熱拌廠，在線路較長(zhǎng)時(shí)宜選用移動(dòng)式熱拌機(jī)。冷拌的瀝青混合料可以集中拌和，也可就地路拌。瀝青拌和廠的主要設(shè)備包括:瀝青加熱鍋、砂石貯存處、礦粉倉(cāng)、加熱滾筒、拌和機(jī)及稱量設(shè)備、蒸汽鍋爐、瀝青泵及管道、除塵設(shè)施等，有些還有熱集料的重新分篩和貯存設(shè)備(見瀝青混合料拌和基地)。
拌和機(jī)又可分為連續(xù)式和分批式兩大類。在制備工藝上，過(guò)去多采用先將砂石料烘干加熱后，再與熱瀝青和冷的礦粉拌和。近來(lái)，又發(fā)展一種先用熱瀝青拌好濕集料，然后再加熱拌勻的方法，以消除因集料在加熱和烘干時(shí)飛灰。采用后一種工藝時(shí)，要防止殘留在混合料中的水分影響瀝青混凝土使用壽命，最好能同時(shí)采用瀝青抗剝落劑，以增強(qiáng)抗水能力。
二、配料
瀝青混合料的強(qiáng)度主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面。一是瀝青與礦粉形成的膠結(jié)料的粘結(jié)力;另一是集料顆粒間的內(nèi)摩阻力和鎖結(jié)力。礦粉細(xì)顆粒(大多小于0.074毫米)的巨大表面積使瀝青材料形成薄膜,從而提高了瀝青材料的粘結(jié)強(qiáng)度和溫度穩(wěn)定性;而鎖結(jié)力則主要在粗集料顆粒之間產(chǎn)生。
選擇瀝青混凝土礦料級(jí)配時(shí)要兼顧兩者，以達(dá)到加入適量瀝青后混合料能形成密實(shí)、穩(wěn)定、粗糙度適宜、經(jīng)久耐用的路面。配合礦料有多種方法，可以用公式計(jì)算，也可以憑經(jīng)驗(yàn)規(guī)定級(jí)配范圍，中國(guó)目前采用經(jīng)驗(yàn)曲線的級(jí)配范圍。瀝青混合料中的瀝青適宜用量，應(yīng)以試驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果和工地實(shí)用情況來(lái)確定，一般在有關(guān)規(guī)范內(nèi)均列有可資參考的瀝青用量范圍作為試配的指導(dǎo)。當(dāng)?shù)V料品種、級(jí)配范圍、瀝青稠度和種類、拌和設(shè)施、地區(qū)氣候及交通特征較固定時(shí)，也可采用經(jīng)驗(yàn)公式估算。
三、分類
瀝青混凝土按所用結(jié)合料不同，可分為石油瀝青的和煤瀝青的兩大類;有些國(guó)家或地區(qū)亦有采用或摻用天然瀝青拌制的。按所用集料品種不同，可分為碎石的、礫石的、砂質(zhì)的、礦渣的數(shù)類，以碎石采用最為普遍。
按混合料最大顆粒尺寸不同，可分為粗粒(35~40毫米以下)、中粒(20~25毫米以下)、細(xì)粒(10~15毫米以下)、砂粒 (5~7毫米以下)等數(shù)類。
按混合料的密實(shí)程度不同，可分為密級(jí)配、半開級(jí)配和開級(jí)配等數(shù)類，開級(jí)配混合料也稱瀝青碎石。其中熱拌熱鋪的密級(jí)配碎石混合料經(jīng)久耐用，強(qiáng)度高，整體性好，是修筑高級(jí)瀝青路面的代表性材料，應(yīng)用得最廣。
各國(guó)對(duì)瀝青混凝土制訂有不同的規(guī)范，中國(guó)制定的熱拌熱鋪瀝青混合料技術(shù)規(guī)范，以空隙率10%及以下者稱為瀝青混凝土，又細(xì)分為Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型的孔隙率為3(或2)~6%,屬密級(jí)配型;Ⅱ型為6~10%,屬半開級(jí)配型;空隙率10%以上者稱為瀝青碎石，屬開級(jí)配型;混合料的物理力學(xué)指標(biāo)有穩(wěn)定度、流值和孔隙率等。
四、裂縫防范
裂縫類型---一般來(lái)說(shuō)，瀝青混凝土路面裂縫大體分為兩種類型:一種是荷載型裂縫，即主要由于行車荷載作用下產(chǎn)生的裂縫。在車輛荷載作用下，半剛性基層底部產(chǎn)生拉應(yīng)力，如果拉應(yīng)力大于基層材料的抗拉強(qiáng)度，則基層底部很快開裂，直至影響到瀝青面層;另一種是非荷載型裂縫，以溫度裂縫為主的低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫;由于施工工藝不當(dāng)或用了不合格材料產(chǎn)生的裂縫。兩種類型的裂縫分別通過(guò)橫向裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)裂和反射裂縫等形式表現(xiàn)出來(lái)。
五、產(chǎn)因預(yù)防
1. 橫向裂縫
1.1 表現(xiàn)形式
裂縫與路中心線基本垂直，線寬不一，縫長(zhǎng)有的貫穿整幅路面，有的路面部分開裂。
1.2 產(chǎn)生原因
(1)瀝青質(zhì)量沒有達(dá)到本地區(qū)施工氣候要求或者沒有達(dá)到相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，致使瀝青混凝土面層溫度收縮或溫度疲勞應(yīng)力大于瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度，產(chǎn)生橫向裂縫。
(2)施工縫處理不當(dāng)，接縫不緊密，造成不同部位結(jié)合不良，從而產(chǎn)生橫向裂縫。
(3)半剛性基層由于水泥劑量、施工質(zhì)量等綜合因素產(chǎn)生的路面收縮裂縫，通過(guò)橫向裂縫形式表現(xiàn)出來(lái)。
(4)橋梁、涵洞等結(jié)構(gòu)物回填部位沒有按照要求進(jìn)行施工，或處理不得當(dāng)，從而產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致路面產(chǎn)生橫向裂縫。
1.3 預(yù)防措施
(1)按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)要求，結(jié)合本地區(qū)的氣候條件和道路等級(jí)選用符合要求的瀝青種類，以減少或消除瀝青面層的溫縮裂縫。施工中所采用的瀝青應(yīng)該到本地區(qū)相關(guān)試驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，驗(yàn)證其是否符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
(2)合理組織施工。攤鋪?zhàn)鳂I(yè)盡可能連續(xù)，盡量避免冷接縫。如不能避免，冷接縫應(yīng)按照要求先將已壓實(shí)的攤鋪帶邊緣切割整齊，清除浮料，用新的熱混合料敷貼到接縫部位，使冷料部位預(yù)熱軟化，清除敷貼料，向接縫壁涂刷0.3~0.6kg/m 的粘層瀝青，再攤鋪新的瀝青混合料。
(3)充分壓實(shí)橫向接縫。碾壓時(shí)，壓路機(jī)先在橫向接縫已壓實(shí)的路幅上，鋼輪伸入新攤鋪部位15cm左右，然后每壓一遍向新鋪層移動(dòng)15~20cm，直到壓路機(jī)完全進(jìn)入新攤鋪層，然后再轉(zhuǎn)入縱向碾壓。
(4)半剛性基層所用的水泥宜為質(zhì)量穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)，水泥劑量應(yīng)符合設(shè)計(jì)及施工要求，并且水泥與其他混合料要充分拌和，使之均勻。路用水泥應(yīng)該按照要求頻率到相關(guān)部門進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。
(5)橋涵回填部位應(yīng)選擇透水性及材質(zhì)良好的砂礫等材料，并按照要求填筑充分碾壓;沉降嚴(yán)重地段，應(yīng)先進(jìn)行軟土基處理，并合理組織施工，以減少回填部位的不均勻沉降。
2. 縱向裂縫
2.1 表現(xiàn)形式
裂縫走向基本與路線走向平行，裂縫長(zhǎng)度和寬度不一。
2.2 產(chǎn)生原因
(1)路基填筑使用了不合格材料，路基吸水膨脹引起路面開裂。
(2)縱向加寬沒有按照要求進(jìn)行施工，或者碾壓沒有達(dá)到要求，從而造成加寬部位沉降，產(chǎn)生縱向裂縫。
(3)路基邊坡坡度小于設(shè)計(jì)值，路基邊坡壓實(shí)度不足產(chǎn)生滑坡。
(4)邊溝過(guò)深，使實(shí)際填土高度加大從而產(chǎn)生滑坡，造成路面開裂。
(5)面層前后攤鋪相接處的冷接縫沒有按照相關(guān)要求進(jìn)行處理，結(jié)合不緊密而相互脫離，產(chǎn)生縱向裂縫。
2.3 預(yù)防措施
(1)使用合格材料填筑路基或?qū)μ盍线M(jìn)行處理后再進(jìn)行填筑。
(2)舊路加寬或半填半挖路段，路基填筑應(yīng)先將邊坡松土清除，并按照填土厚度要求逐級(jí)進(jìn)行臺(tái)階處理并充分碾壓。
(3)路基施工分層填筑，邊坡充分壓實(shí)，采用重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn);正確放坡，高填方路段放緩邊坡，減少邊溝深度。
(4)面層施工盡可能采用全幅攤鋪，如果不具備全幅攤鋪條件，可2臺(tái)攤鋪機(jī)前后緊跟攤鋪，盡可能避免前幅混合料已冷卻再進(jìn)行后半幅攤鋪，確?；旌狭蠠峤?分幅攤鋪時(shí)，上、下面層施工縫應(yīng)該至少錯(cuò)開15era以上。如果產(chǎn)生冷接縫，應(yīng)按照本文
3. 網(wǎng)狀裂縫
3.1 表現(xiàn)形式
裂縫縱橫交錯(cuò)，縫寬在lmm以上，縫間距離在40mm以下，裂縫面積在lm 以上。
3.2 產(chǎn)生原因
(1)縱橫裂縫出現(xiàn)后，繼續(xù)擴(kuò)展，尤其是在北方地區(qū)，經(jīng)過(guò)冰凍水的侵入發(fā)展而成。
(2)瀝青混合料質(zhì)量差，拌和時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，拌和溫度過(guò)高或者在儲(chǔ)料倉(cāng)中存儲(chǔ)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，瀝青本身老化，導(dǎo)致混合料抗變形能力降低而易產(chǎn)生的裂縫。
(3)瀝青的性能差，尤其是低溫抗變形能力過(guò)低。
(4)路面結(jié)構(gòu)中含有軟弱夾層，粒料層松動(dòng)，水穩(wěn)定性差，從而形成網(wǎng)狀裂縫。
(5)瀝青層的厚度不足，水分侵入。導(dǎo)致層間結(jié)合較差，加速了網(wǎng)狀裂縫的形成。
(6)瀝青總體強(qiáng)度不足，在損壞初期形成網(wǎng)裂，151后裂縫逐步擴(kuò)展，縫間距變小。
3.3 預(yù)防措施
(1)采用低溫變形能力高的優(yōu)質(zhì)瀝青，并按照要求控制好瀝青混合料的拌和質(zhì)量。
(2)瀝青面層攤鋪前，認(rèn)真檢查下承層的施工質(zhì)量，及時(shí)清除泥灰等雜物，處理好軟弱層，保證下承層穩(wěn)定，并噴灑0.7-1.1l/m 的透層油，必要時(shí)可以按照要求灑石屑或砂，保證層間結(jié)合。
(3)瀝青各層要滿足最小施工厚度的要求，保證上下之間有良好的連接，并從設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)上采取相應(yīng)的措施及時(shí)排除雨后結(jié)構(gòu)層內(nèi)的積水。
(4)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該做好交通量調(diào)查和預(yù)測(cè)工作，使路面結(jié)構(gòu)組合和路面總體強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通荷載的要求。有條件的可以采用瀝青碎石柔性基層，以緩解網(wǎng)狀裂縫程度。
4. 反射裂縫
4.1 表現(xiàn)形式
基層產(chǎn)生裂縫以后，在溫度和行車荷載的作用下，裂縫逐漸反射到瀝青混凝土面層，路面的裂縫形式與基層裂縫形式基本一致。對(duì)于半剛性基層以橫向裂縫居多，對(duì)于柔性路面上加蓋的瀝青結(jié)構(gòu)層，裂縫形式不一，主要取決下承層。
4.2 產(chǎn)生原因
(1)在已經(jīng)開裂的舊瀝青、舊水泥路面上加鋪瀝青面層，由于溫度的變化(降低)，老路面的裂縫繼續(xù)拉開，從而使新鋪層在舊裂縫處斷開。
(2)由半剛性基層溫縮開裂引起的反射裂縫。
(3)新鋪半剛性基層隨著混合料中水分的減少產(chǎn)生干縮和干縮應(yīng)力，從而產(chǎn)生開裂，反射到瀝青面層。
4.3 預(yù)防措施
(1)在舊有路面上加鋪瀝青面層，最好先銑除原有路面后再進(jìn)行加鋪;或者鋪設(shè)土工布或土工格柵，以減少反射裂縫。
(2)適當(dāng)控制基層材料中粉料的含量及塑性指數(shù)，小于0.075mm的顆粒含量不應(yīng)超過(guò)5%。
(3)基層施工盡可能使混合料在接近最佳含水量狀態(tài)下碾壓，并且碾壓充分，保證基層強(qiáng)度;同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)已完基層的養(yǎng)護(hù)，要盡早鋪筑上層，或進(jìn)行封層，以減少干縮縫。
六、處理措施
瀝青路面裂縫產(chǎn)生后，應(yīng)及時(shí)予以處理，防止水等有害物質(zhì)侵入，影響道路使用壽命。對(duì)于細(xì)裂縫(2~5mm)可用乳化瀝青進(jìn)行灌縫處理;對(duì)于大于5mm的粗裂縫，可用改性瀝青(如SBS改性瀝青)進(jìn)行灌縫處理;灌縫前，必須清除縫內(nèi)、縫邊碎料、垃圾等，并保證縫內(nèi)干燥;灌縫后，表面應(yīng)灑布粗砂或3~5mm的石屑。
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